气体灭火系统在建筑消防设计中的应用探究

摘要：文章首先介绍了常用的几种气体灭火系统，其次就常用灭火系统的安全性进行比较，最后就其具体应用展开分析与探究。

关键词：气体灭火；安全性；七氟丙烷

前言

众所周知，火灾的影响是巨大的，其具有突发性，在建筑中，一旦火灾发生，会给人们带来巨大的财产损失及危及人民群众的生命安全。消防部门在火灾发生的第一时间会赶到火灾现场进行救援。目前消防技术领域对于灭火技术加大了研究的力度，气体灭火在消防火灾扑救中的重要性越来越突出。下文主要针对气体灭火进行分析。

一、常用气体灭火系统

1.洁净气体灭火系统

洁净气体是按照美国国家防火协会制定的标准中规定的一系列气体，这些气体都呈现气态、不导电、易挥发，而且没有残留物的洁净药剂。洁净气体灭火系统属于一种物理灭火方式，通过降低火灾区域内空气中氧的浓度，使其燃烧条件缺失，从而达到灭火的效果。目前洁净气体灭火系统所采用的灭火剂主要有烟烙尽、七氟丙烷、三氟甲烷和二氧化碳。

1）烟烙尽（IG541）。 （1）组成及灭火机理。烟洛尽灭火系统采用的是氮气、氩气和二氧化碳的混合气体所组成的灭火剂，按照一定比例混合后的气体可以有效地降低氧气的浓度，使其无法达到燃烧的条件，确保火灾能够有效的扑灭。（2）优缺点。烟烙尽灭火剂由混合气体组成的灭火剂，具有无色、无味、无毒和不导电的特点，属于惰性气体，不会对大气臭氧层带来损耗，对环境所带来的影响很小，而且在灭火过程中可以有效的保持灭火所需的浓度，能够在很短的时间将火灾扑灭，而且在整个灭火过程中具有较好的清洁性，灭火后不会留有痕迹，没有有毒物质产生。钢瓶间占地面积大，钢瓶数量多，管网系统工程造价高。

2）七氟丙烷。（1）组成及灭火机理。七氟丙烷作为一种洁净气体灭火剂，在灭火过程中主要以化学灭火为主，但兼具有物理灭火的作用。在进行灭火过程中主要是通过中断燃烧链来进行灭火。利用七氟丙烷进行灭时，当灭火剂喷射时会由液态迅速转化为气态，而且能够吸收大量的热量，从而对保护区域内的火灾温度进行降低，而且在灭火剂喷射的同时氧的浓度也会下降，从而实现对燃烧速度的有效控制。（2）优缺点。优点： 七氟丙烷压力较低，而且在设计浓度不高，在灭火后不会有残留物产生，灭火过程中对人体不会产生损害，属于绿色环保产品，不会对大气臭氧层带来破坏，而且在短时间内即可以扑灭火灾。缺点：七氟丙烷存在着较大的温室效应，而且在高温明火条件下会有氢氟酸有害物质产生，会对金属――玻璃表面产生一定的腐蚀性。在使用七氟丙烷灭火时，需要将其浓度控投在无毒性反应的最高浓度值以下，而且灭火时施放的时间也不宜过长。另外七氟丙烷药剂价格较高，而且不宜进行长距离输送。

2.气溶胶气体灭火系统

（1）组成及灭火机理。气溶胶灭火剂是由氧化剂、还原剂及粘合物结合成的固体状态含能化学物质，属于烟雾型灭火剂。气溶胶灭火系统，由气溶胶灭火剂以及相应的贮存和启动装置组成，灭火剂在贮存装置内燃烧反应后直接喷放到保护区，属于无管网灭火系统。气溶胶的灭火机理主要是化学抑制，降温冷却、同时也有窒息隔离空气的作用。

（2）优缺点。优点：全淹没的气溶胶灭火系统灭火时空气中氧的浓度不会降低，无毒，对人没有危害，灭火效率高。对自然界大气层无破坏影响。缺点：一是释放形成浓烟雾，对保护对象和环境易造成污染，且能见度低；二是气溶胶微粒不会自动挥发在大气中，容易粘附在设备表面，其喷射物和灭火分解产物的主要成分有碳酸盐，水等，这些金属盐的导电性及强腐蚀性会大大缩短设备寿命，对精密仪器设备、文物、档案造成二次伤害； 三是热气溶胶胶体的扩散速度相对较慢，且喷放后存在向上扩散的趋势，不利于均匀分布，故不宜用于大空间场所。

二、常用气体灭火系统的安全性对比

1.对大气环境的影响

目前，国际上对环保性的衡量指标主要有三种：臭氧耗损潜能值（ODP）、温室效应值（GWP）以及大气中的存活寿命（ALT），用这三种指标衡量每种气体灭火系统对环境的影响。IG541气体灭火系统灭火后对大气环境没有影响，对臭氧的损耗值为零，灭火后只是将大气中原有的气体重新排入到空气中；七氟丙烷灭火后对大气环境没有影响，在大气中的存活时间短，对臭氧的损耗值为零，热气溶胶温室效应潜能值为零、对臭氧耗损潜能值为零。

2.对人体安全的影响

对人体的危害，也要用三个指标来衡量，即缺氧、中毒、是否利于逃生，以最低可见有害作用水平和最大无毒性反应剂量来表示中毒指标，IG541 灭火后对人体没有影响，灭火后没有浓烟，不影响正常呼吸，不影响视觉，利于逃生；七氟丙烷灭火后会分解产生少量的对人体有害的气体，因此防护区需要较好的通风、通气设施。

3.对保护对象的影响

对保护对象影响的衡量指标是，腐蚀性物质的分解、残留物，对保护对象的冷激、冷淬，IG541 灭火后对保护对象没有腐蚀现象，无残留物；七氟丙烷会有一定的腐蚀性，而热气溶胶腐蚀性强，根源是主氧化剂钾盐造成，灭火剂喷发后的主要固体颗粒是K2CO3、KHCO3、K2O 三种物质均是极易溶于水的物质，与水作用生成强碱性溶液。

从如上的表述中看出，不论从哪个方面对比，IG541 气体灭火系统都具有较好的效果，但是 IG541 是以压缩气体的形式存储，最大压力达 20MPa，运输、储存、安装都较为困难，管网中要增设减压装置，工程造价高，七氟丙烷在灭火过程中会分解产生少量的有害气体，并且是以液态储存，气态释放，钢瓶较重，运输和安装比较费劲，但灭火效率高，是一种新型的洁净气体灭火剂，气溶胶对保护对象有一定的腐蚀性，但工程造价低，便于储存、运输、安装、使用，可用于小型工程及耐腐蚀房间的灭火 。

三、气体灭火系统的应用比较

随住国民经济的发展，气体消防系统在建筑防火中广泛使用在使用。在选择气体灭火药剂时，需要充分地考虑灭火药剂的环保性、安全性、适用性及效能，采取适宜的气体灭火剂。在利用气体灭火系统进行灭火过程中，如果从环境影响因素来看，气溶胶和烟烙尽在灭火的效能上要远远优于七氟丙烷灭火剂。从灭火效果来看，在常用的气体灭火系统中，只有七氟丙烷和气熔胶灭火主要以化学灭火为主，而且利用七氟丙烷进行灭火时，能够有效地降低保护区域内火焰的温度，对火区具有较好的冷却作用。而气溶胶在喷施时，会有大量的惰性气体产生，能够有效地降低氧气的含量，所以相对于其他灭火系统来讲，七氟丙烷灭火系统和溶胶灭火系统具有非常好的效果。而在通信机房类建筑中，气体灭火系统的选择则更多的受限于机房工艺布局。

结语

综上可知，不同的气体灭火具有不同的优缺点，因此，在实际工作中，应结合实际情况分析比较，选择相对适合的灭火系统，做到技术可行、经济合理。

参考文献

[1]张楷.浅谈七氟丙烷气体灭火系统在工程中的应用[J].企业技术开发，2013.

[2]赵振荣.浅析高层建筑内气体灭火系统的应用[J].中华民居（下旬刊），2013.